專利名稱：高效油氣水三相分離器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉屬于石油開采技術領域，特別是一種高效油氣水三相分離器。
背景技術：
在石油開采過程中，開采的原油中含有伴生油、天然氣和水，需將它們
分離出來。現有的油氣水三相分離器，其通常結構為臥式的筒形本體內通 過溢液板和溢油才反分隔成沉淀室、水室和油室；沉淀室、水室和油室的底部 分別設有排污口、水出口和油出口；本體的一端設有油氣水入口及能量分離 器，另一端設有出氣口；在水室中還設有帶有若干通孔的油氣分離板，并在 氣液進口處設有能量分離器。同時，在本體上還設有液位、水位和油位觀察 口 ，通過》見察各》見察口的液位情況，啟閉油出口和水出口上的閥門以控制本 體內的液位、水位和油位。工作時，油氣水混合液乂人油氣水入口進入本體內， 首先由能量分離器進行液、氣兩相初步分離，分離出的液相即油水混合液落 入沉淀室內，泥^e少等雜質沉積在沉淀室的底部，經排污口排出，而清潔的油 水混合液從溢液板的上端溢入水室中；分離出的氣相由經油氣分離板使其中 的微小液霧聚集成液滴落入水室內，分離出的氣體則通過氣出口輸出；水室 中的油水混合液上層的油從溢油板的上端溢入油室中，由油出口輸出；下層 的水則從水出口輸出。
現有的油氣水三相分離器，由于其能量分離器通常為底表面開設有若干 分離孔的管狀，因而對油氣水混合液的初步液、氣兩相分離的效果較差。此外， 由于其油氣分離板的隔板孔是直通式，油氣水通過隔板時阻力小，行程短， 造成油氣水分離不清，分離較果差。再則，由于油出口和水出口上的閥門的 啟閉采用人工控制，因而精確性、可靠性較差，開度大小不能自動控制而影 響分離效果。
實用新型內容
3為克服現有技術的不足之處，本實用新型提供一種結構合理、分離效果 好、自動化程度高的高效油氣水三相分離器。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是臥式的筒形本體內通 過溢液斧反和溢油斧反分隔成沉淀室、水室和油室；沉淀室、水室和油室的底部 分別設有排污口、帶有控水閥的水出口和帶有控油閥的出油口；本體的一端 設有帶能量分離器的油氣水入口，另一端設有氣出口；在水室中還設有油氣 分離板；其特征在于所述的能量分離器為螺旋管狀，在螺旋管的底部開設 有若干分離孔；這樣，油氣水混合液從油氣水入口進入本體內，首先由螺旋 狀的能量分離器進行液、氣兩相初步分離，通過螺旋的離心分離原理，質量 輕的氣體、油霧從能量分離器的出口端進入后續的油氣分離板進行再次分離； 而質量較大的液體和雜質，則通過分離孔落入沉淀室內；所述的油氣分離板 為迷宮型分離板，它是由數塊圓形并設有若干凸槽的波紋板通過螺栓相連而 成，在每塊波紋板上均設有若干均勻分布的通孔，并且相鄰波紋板上的通孔 位置相互錯開；因而增加了流體阻力及流體行程，提高了分離效果，使流體 油氣水混合物充分分離。
上述油氣水入口上4妄有單向閥，以防止進入本體內的油氣水混合液產生 回流而返回進液管線中，造成排出管線已分離帶壓的天然氣倒流。
為了防止油氣水混合物中H2S、 C02等有害物質對筒體的腐蝕，提高產 品使用壽命，在本體內壁采用鉻鉬離子滲鎳工藝而設有l~5mm的梯度防腐 層；這樣，雖然產品的制造成本增加了 2%左右，但產品的使用壽命提高了 3 倍以上。
上述水室和油室內分別設有均與控制拒相連的高低位的水位探測頭和高 低位的油位〗笨測頭，控制拒還分別與控油閥和控水閥相連。所述的控油閥和 控水閥采用孔板結構，開度大小任意調節；這樣，通過高低位的水位探測頭 及高低位的油位探測頭所測得的水位及油位信號傳輸到控制器，再由控制器 發出指令自動調節控水閥和控油閥的開度大小，以保證本體內適當的水位及 油位，不受上游流量的影響。
為進一步提高分離效率，上述油氣分離板的前部設有加熱管，并設有溫度探頭，該溫度探頭及加熱管均與控制拒相連；當溫度低于60。C時，通過控 制拒啟動加熱管工作；而當溫度高于8(TC時，加熱管停止工作。這是由于油 氣流在分離器內的分離過程是一個內蒸過程，在產能一定的情況下，分離效 果主要取決于分離器壓力、溫度和烴組分。在60 8(TC溫度下，輕烴的含量 高、且其黏度適宜，因此油氣水分離效果最佳。
本實用新型的有益效果在于有效地提高了油氣水的分離效果和分離效 率；并且，實現了水油界面的自動控制，使油氣計量結果與井口能量保持同 步，實時反映井口產量的瞬間變化，提高產品使用壽命。
圖1為本實用新型實施例的結構示意圖； 圖2為本實用新型中所采用的油氣分離板的結構示意圖。 圖中l為單向閥、2為油氣水入口、 3為安全閥接口、 4為本體、5為水 位觀察口、 6為水位探測頭、7為壓力表接口、 8為油氣分離板、8-1為波紋 板、8-2為螺栓、9為液位觀察口、 IO為備用接口、 ll為油位探測頭、12為 氣出口、 13為除沫器、14為人孔、15為電腦控制拒、16為排污口、 17為水 出口、 18為控水閥、19為油出口、 20為控油閥、21為溢液板、22為溢油板、 23為能量分離器、23-l為分離孔、24為紅外線加熱管、25為溫度探頭。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳述。
本實用新型所述的油氣水三相分離器，其臥式的筒形本體4加工制作完 畢后首先對本體4進行正火處理，消除殘余應力，然后本體4內壁進行鉻鉬 離子滲鎳工藝形成1 ~ 5腿的梯度防腐層。在本體4內通過溢液板21和溢油 板22分隔成沉淀室、水室和油室；在沉淀室、水室和油室的底部分別設有排 污口 16、帶有控水閥18的水出口 17和帶有控油閥20的出油口 19;本體4 的一端上部設有油氣水入口 2,該油氣水入口 2的內外側分別接有能量分離 器23和單向閥1;所述的能量分離器23為螺旋管狀，在螺旋管的底部開設 有若干分離孔23-1。本體4的另一端設有人孔14,該端的頂部設有氣出口 12，該出氣口 12的下方設有除沫器13。在本體4頂部還設有安全閥接口 3、壓力表接口 7和備用接口 10;在本體4上還設有高、低的水位口 5和高、低 的液位口 9。在水室中還設有兩道油氣分離板8;所述的油氣分離板8為迷宮 型分離板，它是由數塊圓形并設有若干凸槽的波紋板8-1通過螺栓8-2相連 而成，在每塊小組紋板8-1上均設有若干均勻分布的通孔，并且相鄰波紋板 8-1上的通孔位置相互錯開。在油氣分離板8的前部設有紅外線加熱管24, 并設有溫度探頭25,該溫度探頭25及紅外線加熱管24均與電腦控制拒15 相連。在水室和油室內分別設有均與電腦控制拒15相連的高、低位的水位探 測頭6和高、低位的油位探測頭ll，電腦控制拒15還分別與控油閥20和控 水閥18相連。
工作時，油氣水混合液經單向閥1、從油氣水入口 2進入本體4內，首先 由能量分離器23進行液、氣兩相初步分離，分離出的液相即油水混合液落入 沉淀室內，泥砂等雜質沉積在沉淀室的底部，經排污口 16排出，而清潔的油 水混合液從溢液板21的上端溢入水室中；分離出的氣相在紅外線加熱管24 和溫度探頭25的共同作用下，溫度控制在60~80°C,再經油氣分離板8使 其中的微小液霧聚集成液滴落入水室內，由于油氣分離板8為迷宮型分離板， 波紋板8-1上的通孔錯開，增加了流體阻力，使流體通過迷宮型分離板時環 繞"S" 形路徑，提高了分離效果，使流體油氣水混合物充分分離。分離出 的氣體則經除沫器13除沫后從氣出口 12輸出；水室中的油水混合液其上層 的油從溢油板22的上端溢入油室中，由油出口 19經控油閥20輸出；下層的 水則從水出口 17經控水閥18輸出。電腦控制拒15根據高低位的油位探測頭 11和高低位的水位探測頭6所探測的油、水位的實時情況，及時調節控油閥 20和控水閥18的啟閉或開度，保證本體4適當的水位及油位。同時，電腦 控制柜15發出警示信號，提醒操作人員注意，以防自動操作功能失靈時，由 人工進行控制控油閥20和控水閥18的啟閉或開度。當油氣分離板8前部的 溫度低于6(TC時，通過電腦控制拒15啟動紅外線加熱管24工作；而當油氣 分離板8前部的溫度高于8(TC時，紅外線加熱管24停止工作。
權利要求1、高效油氣水三相分離器，臥式的筒形本體內通過溢液板和溢油板分隔成沉淀室、水室和油室；沉淀室、水室和油室的底部分別設有排污口、帶有控水閥的水出口和帶有控油閥的出油口；本體的一端設有帶能量分離器的油氣水入口，另一端設有氣出口；在水室中還設有油氣分離板；其特征在于所述的能量分離器為螺旋管狀，在螺旋管的底部開設有若干分離孔；所述的油氣分離板為迷宮型分離板，它是由數塊圓形并設有若干凸槽的波紋板通過螺栓相連而成，在每塊波紋板上均設有若干均勻分布的通孔，并且相鄰波紋板上的通孔位置相互錯開。
2、 根據權利要求1所述的高效油氣水三相分離器，其特征在于上述油氣水入口上接有單向閥，以防止進入本體內的油氣水混合液產生回流而返回進液管線中，造成排出管線已分離帶壓的天然氣倒流。
3、 根據權利要求1所述的高效油氣水三相分離器，其特征在于在本體內壁采用鉻鉬離子滲鎳工藝而設有1 ~ 5mm的梯度防腐層。
4、 根據權利要求1所述的高效油氣水三相分離器，其特征在于上述水室和油室內分別設有均與控制拒相連的高低位的水位探測頭和高低位的油位探測頭，控制拒還分別與控油閥和控水閥相連。
5、 根據權利要求1所述的高效油氣水三相分離器，其特征在于在上述油氣分離板的前部設有加熱管及溫度探頭，該溫度探頭及加熱管均與控制拒相連。
專利摘要本實用新型提供一種高效油氣水三相分離器。本體內分隔成沉淀室、水室和油室；沉淀室、水室和油室的底部分別設有排污口、水出口和出油口；本體的兩端分設有油氣水入口、螺旋狀的能量分能器和氣出口；在水室中還設有迷宮型油氣分離板，它是由數塊圓形并設有若干凸槽的波紋板通過螺栓相連而成，在每塊波紋板上均設有若干均勻分布的通孔，并且相鄰波紋板上的通孔位置相互錯開；在油氣分離板的前部設有加熱管及與控制柜相連的溫度探頭；所述水室和油室內分別設有均與控制柜相連的水位探測頭和油位探測頭。本實用新型有效地提高了油氣水的分離效果和分離效率，實現了水油界面的自動控制，使油氣計量結果與井口能量保持同步，實時反映井口產量的瞬間變化。
文檔編號E21B43/34GK201407024SQ20092004575
公開日2010年2月17日 申請日期2009年5月18日 優先權日2009年5月18日
發明者仇品先, 吳啟春 申請人:建湖縣鴻達閥門管件有限公司